Определение потенциала водоносного слоя аллювиальных отложений с использованием метода горизонтального и вертикального спектральных отношений (HVSR) на примере прибрежной зоны Демака, Индонезия
Нурвидьянто М.И.*, Хармоко У., Герново Р., Фернандо Г.А.
Факультет физики, факультет естественных наук и математики, Университет Дипонегоро, Индонезия Семаранг 50275, Индонезия
*Автор, отвечающий за переписку: irhammn@gmail.com
DOI: 10.33677/ggianas20260100162
Резюме
Прибрежная зона Демак состоит из аллювиальных равнин, на которые повлияло наличие прибрежных отложений. Аллювиальная зона содержит такие материалы, как иловая глина, зернистая глина, средний песок, илистый песок, ил, глина и осадок. Знание структуры почвы и модуля упругости в прибрежной зоне округа Демак необходимо для определения потенциала водоносных горизонтов в этом районе. Исследования с использованием метода микросейсм HVSR (горизонтально-вертикальное спектральное отношение) были проведены для определения потенциала водоносных горизонтов под поверхностью земли в прибрежной зоне Демак. Сбор данных проводился в 89 точках в течение 10 минут с использованием 3-компонентного сейсмографа TDS типа 303S и частотой дискретизации 20 Гц. Данные микросейсм обрабатывались с помощью программного обеспечения Excel, Geopsy и Dinver для получения параметров vs и коэффициента Пуассона. Разницу между водоупорами можно определить, объединив значение vs с коэффициентом Пуассона. Значение vs < 350 м может характеризовать наличие мягких глинистых, плотных глинистых и иловых структур, в то время как коэффициент Пуассона характеризует водонасыщенность материала. Водоносные горизонты могут быть обнаружены при сочетании значений от 350 < vs < 1500 м и коэффициенте Пуассона > 0.3. Потенциальные водоносные горизонты с насыщенными глинистыми водоупорами обнаружены на станциях 5, 57 и 73, в то время как ненасыщенные глинистые водоупоры – на станции 61. Потенциальные водоносные горизонты с иловыми водоупорами обнаружены на станциях 14, 60, 71, 38 и 34.
Ключевые слова: микротремор, HVSR, водоносный слой, коэффициент Пуассона, vs, прибрежная зона Демак, грунтовые воды
ЛИТЕРАТУРА
American Society of Civil Engineers (2017) Minimum design loads and associated criteria for buildings and other structures (ASCE/SEI 7–16), ASCE. http://doi.org/10.1061/9780784414248
Arintalofa V, Yuliyanto G, Harmoko U (2020) Subsurface characterization of Diwak Derekan geothermal field by HVSR analysis method based on microtremor data. AIP Conference Proceedings, 2296(1). https://doi.org/10.1063/5.0030356
BPS Demak Regency (2020) Demak Regency in figures. BPS Demak Regency. Demak
Das BM (1993) Principles of geotechnical engineering. 3rd edn. PWS Publishing Company, Boston
Herak M (2008) Model HVSR-A matlabs tool to model horizontal to vertical spectral ratio of ambient noise. Journal Computer and Geosciences 34(11): 1514–1526. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.009
Irham MN, Zainuri M, Yuliyanto G, Wirasatriya A (2021) Measurement of ground response of Semarang coastal region risk of earthquakes by Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) microtremor method. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, 1943(1):012033. http://doi.org/10.1088/1742-6596/1943/1/012033
Keçeli A (2012) Soil parameters which can be determined with seismik velocities. Jeofizik 16:17–29
Lay T, Wallace TC (1995) Modern global seismology. Academic Press, USA, p 521
Mulyono P (1996) Quaternary geological map of the Demak Plate, Java, Bandung. Center for Geological Research and Development
Nakamura Y (1989) a method for dynamic characteristics estimation of subsurface using mikrotremor on ground surface. Q. Rep. RTRI Railw Tech Res Inst 30(1):25-33
Nakamura Y (2000) Clear identification of fundamental idea of Nakamura’s technique and its applications. The 12th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, New Zealand, 30 January-4 February 2000, p 2656
Nurwidyanto MN, Harmoko U, Gernowo R et al (2024) Analysis of earthquake vulnerability of the Demak coastal area based on the HVSR (horizontal to vertical spectral ratio) method. Indonesian Journal of Applied Physics 14(2). https://doi.org/10.13057/ijap.v14i2.90703
Nurwidyanto MN, Zainuri M, Wirasatriya A, Yuliyanto G (2023) Microzonation for earthquake hazards with HVSR microtremor method in the coastal areas of Semarang, Indonesia. Geographia Technica 18(1):177–188. http://doi.org/10.21163/GT_2023.181.13
Rahmawan LE, Yuwono BD, Awaluddin M (2016) Monitoring survey of land surface deformation in coastal areas using GPS measurement method in Demak Regency in 2016. Jurnal Geodesi Undip 5(4):44–55 (in Indonesian)
Santosa DPP, Hadian MSD, Zakaria Z (2021) Hydrostratigraphy and aquifer geometry in Palu Groundwater Basin, Central Sulawesi Province after earthquake. Jurnal Sumber Daya Air 17(1):25–38. https://doi.org/10.32679/jsda.v17i.695 (in Indonesian)
Telford WM, Telford WM, Geldart LP (1990) Applied Geophysics. Cambridge University Press, Cambridge, p 792. https://doi.org/10.1017/CBO9781139167932
Thanden RE, Sumadiredja H, Richards PW et al (1996) Geological map of the Magelang and Semarang Sheets, Jawa. Geological Research and Development Centre. Bandung, Indonesia
Trihatmoko E, Wiguna HS, SanjotoTB et al (2020) Preliminary research on seawater intrusion in Sriwulan Village, Demak, Indonesia. Indonesian Journal of Oceanography 2(4):396-402. https://doi.org/10.14710/ijoce.v2i4.9304 (in Indonesian)
Yulianto T, Yuliyanto G (2023a) Microtremor data and HVSR method in the kaligarang fault zone Semarang, Indonesia. Data In Brief 49(109428). https://doi.org/10.1016/j.dib.2023.109428
Yuliyanto G, Yulianto T (2023b) Microtremor data and HVSR method of geothermal manifestation of Mt. Telomoyo, Central Java, Indonesia. Data In Brief 51:109721. https://doi.org/10.1016/j.dib.2023.109721
Yuliyanto G, Harmoko U, Widada S (2017) Identify the slip surface of land slide in Wirogomo Banyubiru Semarang Regency using HVSR method. Int J Appl Environ Sci 12:2069–2078
Yuliyanto G, Nurwidyanto MI (2021) Integrated survey to identify potential groundwater aquifers in Jabungan Semarang using geoelectric and microtremor methods. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series 1943(012026). http://doi.org/10.1088/1742-6596/1943/1/012026
Yuliyanto G, Nurwidyanto MIN, Harmoko U et al (2025) Aquifer zone delineation using correlation between microtremor methods and geoelectricity, ANAS Transactions 1:79–88. https://doi.org/10.33677/ggianas20250100143
DOI: 10.33677/ggianas20260100162